李 斌,罗茂丹,刘 佩,欧阳均
(四川省辐射环境管理监测中心站,成都 611139)
· 环境辐射 ·
四川省嘉陵江及其部分支流水体放射性水平调查
李 斌,罗茂丹,刘 佩,欧阳均
(四川省辐射环境管理监测中心站,成都 611139)
通过2013年、2014年对嘉陵江、白龙江和涪江水体的放射性水平调查,得到了天然核素U、Th、226Ra、40K和人工核素90Sr、137Cs以及3H的放射性水平数据,发现嘉陵江、白龙江和涪江等江河水体中天然放射性核素浓度,并未因流域内经济活动的发展而出现明显的上升。此调查对四川省核应急工作以及科研工作提供了宝贵的基础性数据。
嘉陵江;白龙江;涪江;放射性调查
嘉陵江做为长江第二大支流,在整个长江流域拥有重要的地位。其流域覆盖整个川北地区,在这个区域内的工业生产、农业灌溉、交通运输、渔业生产和几千万人的生活饮用水都离不开它,是川北地区极为宝贵的自然资源和经济命脉。随着川北地区科学研究和工农业生产技术的迅速提升,人口数量的大幅增长和人们知识水平的提高,人民对各种自然资源的大规模开发和利用,是否会对环境造成影响,是否会对人居条件及生态平衡造成危害尤为关注。
目前对某个地点的地表水及地下水的一般性环境影响调查研究较多,如王延俊等对兰州饮用水及沟渠水[1]和黄河水[2]的放射性核素进行了调查及评价、徐义仁等对白龙江下游水体的放射性监测[3]、林立雄等对广东地表水的放射性监测[4],做了大量示范性工作,但是针对某个流域面积大于1万km2的大江大河天然和人工放射性核素浓度水平的调查较少。国家环境保护局1995年发布《中国环境天然放射性水平》[5]之后,很少再见到此类大型调查。而在嘉陵江及其部分支流四川境内沿河分布了一些大型核技术利用设施,其是否对周围区域的生态环境造成影响,影响程度如何,对我省核应急的工作以及其他相关工作的决策有着极为重要的影响。因此,本文工作所得的调查数据有很重要的参考价值及科学研究价值。
此类水体放射性核素浓度调查涉及到方案制定、采样、实验室分析、质量保证等方方面面的内容,工作量极大,笔者单位在勉强开展了两年之后,2015~2016年均半途而废,人力物力财力等方面实在无法支撑,建议仍按照国家环境保护局1995年发布的《中国环境天然放射性水平》调查行动,由政府牵头,各部门合作,方能获得更多的样本,以进行更为科学严谨的调查研究。
采样点的分布:白龙江的水体采样点分布在平溪河汇入口的上游、附近、下游及水库;涪江的水体采样点分布在某核设施的上游、附近、下游重要城市饮用取水点和出川断面;嘉陵江的水体采样点分布于上游起点、中游重要城市饮用取水点和下游出川断面。
样品的采集:在每个采样点的断面两岸和江心各取水样50L,混匀,每年平水期和枯水期各采样一次。
3.1 监测内容
江水中的U、Th、226Ra、40K属于地球天然原生放射性核素,主要来源于天然环境,如果流域内矿产资源大量开发,江水中U、Th、226Ra、40K含量有可能也会相应地部分同步升高;90Sr、137Cs主要来源于人工核技术利用,如核武器试验,以及反应堆及其后处理设施等,由于核武器试验等活动对全球的污染,全球地表水基本都含有微量的90Sr、137Cs;3H部分来源于宇宙射线天然生成,部分来源于人工核技术利用,由于天然生成以及氢弹试验等活动对全球的污染,全球地表水基本都含有微量的3H。因此,此次监测主要对江水中U、Th、226Ra、40K、90Sr、137Cs、3H等核素的放射性活度浓度进行分析。
3.2 分析测量方法
(1)水中U分析:液体激光荧光法(GB6768-86水中微量铀分析方法);
(2)水中Th分析:分光光度法(GB11224-89水中钍的分析方法);
(3)水中226Ra分析:硫酸钡共沉淀射气闪烁法(GB11214-89水中镭-226的分析测定);
(4)水中40K分析:原子分光光度法(GB11338-89水中钾-40的分析方法);
(5)水中90Sr分析:萃取色层法(GB6766-86水中锶-90放射化学分析方法二-(2-乙基己基)磷酸萃取色层法);
(6)水中137Cs分析:用磷钼酸铵吸附,最后用碘铋酸钠沉淀,低本底β射线测量法(GB6767-86水中铯-137放射化学分析方法);
(7)水中3H分析:电解浓缩液闪测定法(GB12375-90水中氚的分析方法)。
3.3 质量保证
本次调查中的采样、样品预处理、分析方法均采用国家标准方法。所有分析仪器均通过剂量检定部门检定/校准合格,并在有效期内使用,按照质量保证体系要求,所用仪器均有良好的日常维护与使用记录、期间核查记录。本次调查所使用的分析方法和仪器基本情况见表1。
表1 分析方法及测量仪器技术指标Tab.1 Analysis methods and technical indicators of measuring instrument
4.1 白龙江调查结果
表2中列出了白龙江2013年及2014年枯平水期放射性核素浓度监测结果。
表2 白龙江水中放射性核素浓度Tab.2 The radioactive nuclide concentration of water in Bailong River
由表2可见,2013~2014年白龙江水中U浓度范围为1.19~2.02μg/L,平均值1.62μg/L,其中平水期浓度范围为1.31~2.02μg/L,平均值1.60μg/L,枯水期浓度范围为1.19~1.91μg/L,平均值1.65μg/L。本次调查,白龙江水中U浓度值均较为接近,且平水期与枯水期浓度无明显差异。与国家环境保护局1995年发布的《中国环境天然放射性水平》中白龙江水中U浓度范围0.25~6.3μg/L,平均值2.1μg/L相比较, 两次调查结果的浓度范围相差较大,但平均值较为接近。
2013~2014年白龙江水中Th浓度范围为0.13~0.47μg/L,平均值为0.26μg/L,其中平水期浓度范围为0.18~0.47μg/L,平均值0.28μg/L,枯水期范围为0.13~0.42μg/L,平均值0.24μg/L。本次调查,白龙江水中Th浓度范围较大,但平均值较为接近,且平水期与枯水期浓度无明显差异。与国家环境保护局1995年发布的《中国环境天然放射性水平》中白龙江水中Th浓度范围0.15~2.5μg/L,平均值0.71μg/L相比较,两次调查水中Th浓度值范围相差较大,平均值也相差较大。
2013~2014年白龙江水中226Ra活度浓度范围为7.82~15.6 mBq/L,平均值10.7 mBq/L,其中平水期活度浓度范围9.50~15.6 mBq/L,平均值12.6 mBq/L,枯水期活度浓度范围7.82~10.0 mBq/L,平均值8.92 mBq/L。从结果中可见,平水期活度浓度要稍高于枯水期。与国家环境保护局1995年发布的《中国环境天然放射性水平》中白龙江水中226Ra活度浓度范围0.60~16 mBq/L,平均值4.9 mBq/L相比较,差异较大,本次调查结果较高。
2013~2014年白龙江水中40K活度浓度范围为22~69 mBq/L,平均值58 mBq/L,其中平水期活度浓度范围34~66 mBq/L,平均值57 mBq/L,枯水期活度浓度范围22~69 mBq/L,平均值59 mBq/L。从结果中可见,平水期与枯水期活度浓度较为接近。与国家环境保护局1995年发布的《中国环境天然放射性水平》中白龙江水中40K活度浓度范围23~140 mBq/L,平均值51 mBq/L相比较,结果基本一致。
2013~2014年白龙江水中90Sr活度浓度范围为1.19~1.62 mBq/L,平均值1.35 mBq/L,其中平水期活度浓度范围1.19~1.45 mBq/L,平均值1.32 mBq/L,枯水期活度浓度范围1.28~1.62 mBq/L,平均值1.37 mBq/L。从结果中可见,平水期与枯水期活度浓度较为接近。
2013~2014年白龙江水中137Cs活度浓度范围为0.30~0.64 mBq/L,平均值0.46 mBq/L,其中平水期活度浓度范围0.37~0.56 mBq/L,平均值0.44 mBq/L,枯水期活度浓度范围0.30~0.64 mBq/L,平均值0.48 mBq/L。从结果中可见,平水期与枯水期活度浓度较为接近。
2013~2014年白龙江水中3H活度浓度范围为1.2~2.5 Bq/L,平均值1.9 Bq/L,其中平水期活度浓度范围1.4~2.5 Bq/L,平均值2.0 Bq/L,枯水期活度浓度范围1.2~2.2 Bq/L,平均值1.8 Bq/L。从结果中可见,平水期与枯水期活度浓度较为接近。
4.2 嘉陵江调查结果
表3中列出了嘉陵江2013年及2014年枯平水期放射性核素浓度监测结果。
表3 嘉陵江水中放射性核素浓度Tab.3 The radioactive nuclide concentration of water in Jialing River
由表3可见,2013~2014年嘉陵江水中U浓度范围为0.91~2.57μg/L,平均值1.48μg/L,其中平水期浓度范围为0.91~1.87μg/L,平均值1.28μg/L,枯水期浓度范围为1.16~2.57μg/L,平均值1.68μg/L。本次调查平水期略低于枯水期浓度。与国家环境保护局1995年发布的《中国环境天然放射性水平》中嘉陵江水中U浓度范围<0.030~6.3μg/L,平均值1.1μg/L相比较,本次调查结果略高,但差异不大。
2013-2014年嘉陵江水中Th浓度范围为0.11~0.44μg/L,平均值为0.25μg/L,其中平水期浓度范围为0.11~0.44μg/L,平均值0.22μg/L,枯水期范围为0.12~0.43μg/L,平均值0.28μg/L。本次调查,嘉陵江水中Th浓度范围较大,但平均值较为接近,且平水期与枯水期浓度无明显差异。与国家环境保护局1995年发布的《中国环境天然放射性水平》中嘉陵江水中Th浓度范围0.044~5.6μg/L,平均值0.64μg/L相比较,两次调查水中Th浓度值范围相差较大,平均值也相差较大。
2013~2014年嘉陵江水中226Ra活度浓度范围为4.04~22.6 mBq/L,平均值13.2 mBq/L,其中平水期活度浓度范围5.94~20.2 mBq/L,平均值12.1 mBq/L,枯水期活度浓度范围4.04~22.6 mBq/L,平均值14.3 mBq/L。从结果中可见,平水期活度浓度平均值与枯水期基本一致,但活度浓度范围较大。与国家环境保护局1995年发布的《中国环境天然放射性水平》中嘉陵江水中226Ra活度浓度范围0.50~38 mBq/L,平均值4.6 mBq/L相比较,差异较大,本次调查结果较高。
2013~2014年嘉陵江水中40K活度浓度范围为56~73 mBq/L,平均值65 mBq/L,其中平水期活度浓度范围56~67 mBq/L,平均值62 mBq/L,枯水期活度浓度范围61~73 mBq/L,平均值68 mBq/L。从结果中可见,平水期与枯水期活度浓度较为接近。与国家环境保护局1995年发布的《中国环境天然放射性水平》中嘉陵江水中40K活度浓度范围15~320 mBq/L,平均值54 mBq/L相比较,活度浓度范围差距较大,但平均值相差较小。
2013~2014年嘉陵江水中90Sr活度浓度范围为1.0~1.69 mBq/L,平均值1.29 mBq/L,其中平水期活度浓度范围1.22~1.69 mBq/L,平均值1.36 mBq/L,枯水期活度浓度范围1.0~1.33 mBq/L,平均值1.22 mBq/L。从结果中可见,平水期与枯水期活度浓度较为接近。
2013~2014年嘉陵江水中137Cs活度浓度范围为0.30~0.62 mBq/L,平均值0.46 mBq/L,其中平水期活度浓度范围0.30~0.58 mBq/L,平均值0.44 mBq/L,枯水期活度浓度范围0.30~0.62 mBq/L,平均值0.48 mBq/L。从结果中可见,平水期与枯水期活度浓度较为接近。
2013~2014年嘉陵江水中3H活度浓度范围为1.0~2.2 Bq/L,平均值1.6 Bq/L,其中平水期活度浓度范围1.0~2.0 Bq/L,平均值1.4 Bq/L,枯水期活度浓度范围1.3~2.2 Bq/L,平均值1.8 Bq/L。从结果中可见,平水期与枯水期活度浓度较为接近。
4.3 涪江调查结果
表4中列出了涪江2013年及2014年枯平水期放射性核素浓度监测结果。
表4 涪江水中放射性核素浓度Tab.4 The radioactive nuclide concentration of water in Fu River
由表4可见,2013~2014年涪江水中U浓度范围为0.88~2.21μg/L,平均值1.45μg/L,其中平水期浓度范围为0.93~1.89μg/L,平均值1.42μg/L,枯水期浓度范围为0.88~2.21μg/L,平均值1.48μg/L。本次调查平水期浓度略低于枯水期。与国家环境保护局1995年发布的《中国环境天然放射性水平》中涪江中U浓度范围<0.030~2.2μg/L,平均值0.86μg/L相比较,本次调查结果略高,但差异不大。
2013~2014年涪江水中Th浓度范围为0.02~0.36μg/L,平均值为0.21μg/L,其中平水期浓度范围为0.02~0.29μg/L,平均值0.19μg/L,枯水期范围为0.06~0.36μg/L,平均值0.23μg/L。本次调查,涪江水中Th浓度范围较大,但平均值较为接近,且平水期与枯水期浓度无明显差异。与国家环境保护局1995年发布的《中国环境天然放射性水平》中涪江水中Th浓度范围0.044~5.7μg/L,平均值0.76μg/L相比较,两次调查水中Th浓度值范围相差较大,平均值也相差较大。
2013~2014年涪江水中226Ra活度浓度范围为5.22~20.2 mBq/L,平均值11.2 mBq/L,其中平水期活度浓度范围5.22~20.2 mBq/L,平均值11.8 mBq/L,枯水期活度浓度范围6.51~16.3 mBq/L,平均值10.5 mBq/L。从结果中可见,平水期活度浓度平均值与枯水期基本一致,但活度浓度范围较大。与国家环境保护局1995年发布的《中国环境天然放射性水平》中涪江水中226Ra活度浓度范围0.50~14 mBq/L,平均值3.0 mBq/L相比较,差异较大,本次调查结果较高。
2013~2014年涪江水中40K活度浓度范围为53~80 mBq/L,平均值66 mBq/L,其中平水期活度浓度范围56~80 mBq/L,平均值64 mBq/L,枯水期活度浓度范围53~78 mBq/L,平均值67 mBq/L。从结果中可见,平水期与枯水期活度浓度较为接近。与国家环境保护局1995年发布的《中国环境天然放射性水平》中涪江水中40K活度浓度范围15~210 mBq/L,平均值38 mBq/L相比较,差异较大,本次调查结果较高。
2013~2014年涪江水中90Sr活度浓度范围为0.91~1.69 mBq/L,平均值1.34 mBq/L,其中平水期活度浓度范围0.91~1.69 mBq/L,平均值1.33 mBq/L,枯水期活度浓度范围1.11~1.60 mBq/L,平均值1.34 mBq/L。从结果中可见,平水期与枯水期活度浓度较为接近。
2013~2014年涪江水中137Cs活度浓度范围为0.31~1.16 mBq/L,平均值0.51 mBq/L,其中平水期活度浓度范围0.32~1.16 mBq/L,平均值0.52 mBq/L,枯水期活度浓度范围0.31~1.0 mBq/L,平均值0.50 mBq/L。从结果中可见,平水期与枯水期活度浓度较为接近。
2013~2014年涪江水中3H活度浓度范围为1.1~2.3 Bq/L,平均值1.7 Bq/L,其中平水期活度浓度范围1.2~2.1 Bq/L,平均值1.6 Bq/L,枯水期活度浓度范围1.1~2.3 Bq/L,平均值1.8 Bq/L。从结果中可见,平水期与枯水期活度浓度较为接近。
4.4 关于90Sr、137Cs及3H活度浓度调查结果的说明
由于无法获得更多公开发表的关于嘉陵江、白龙江、涪江等江河水体中人工核素90Sr、137Cs及3H活度浓度的数据,在此笔者无法做出更进一步的研究评价,略有遗憾。
与国家环境保护局1995年发布的《中国环境天然放射性水平》相比较,U、Th、226Ra、40K等天然放射性核素浓度调查结果,均未超出前者调查结果的范围,仅因本次调查样本量较小导致部分核素平均值有部分偏差,说明嘉陵江、白龙江、涪江等江河水体中天然放射性核素浓度,并未因流域内经济活动的发展而出现明显的上升;部分江河水体核素浓度平均值与前者调查结果平均值不一致,是因为此次样本量较小的原因造成的。
[1] 王延俊,亢凤琴,罗伟立,邬家龙,王 赟,李秀萍. 2008 年-2011年兰州市及周边地区生活饮用水、地下水及沟渠水的放射性水平分析[J].中国卫生检验杂志,2014,24(19):2869-2870.
[2] 王延俊,李秀萍,亢凤琴,邬家龙,罗伟立,孙 卫,王 赟,张 飚.福岛核事故对兰州地区黄河水、自来水中放射性水平的影响[J].中国辐射卫生,2013,22(2):196-197.
[3] 徐义仁,徐志明,黄星宇.白龙江下游涉核地区水的放射性环境水平现状调查[J].四川地质学报,2010,30(3):305-307.
[4] 林立雄,陈志东,闫世平.广东省地表水中总 α、总 β放射性水平调查[J].中国辐射卫生,2009,18(1):28-30.
[5] 罗国祯 等.中国环境天然放射性水平[M],北京:国家环境保护局,1995,558-563.
Investigation on Radioactive Level of Jialing River And its Tributaries in Sichuan Province
LI Bin,LUO Mao-dan,LIU Pei,OUYANG Jun
(SichuanProvinceRadiationEnvironmentalManagement&MonitoringCenterStation,Chengdu611139,China)
Through the investigation of radioactive level of in Jialing River, Bailong River and Fu River from 2013 to 2014, obtained the radioactive level data of natural nuclide U, Th,226Ra, and40K, artificial nuclide90Sr,137Cs and3H, found out that the natural radioactive nuclide concentration of water in Jialing River, Bailong River and Fu River did not increase obvioulsy due to the development of the economic activity in the basin. The work provided precious basic data for nuclear emergency work and scientific research in our province.
Jialing river; bailong river; Fu River; radioactive investigation
2017-04-01
李 斌(1983-),男,四川射洪人,2006年毕业于四川大学化学系,工程师,从事放射化学分析工作。
X837
A
1001-3644(2017)03-0121-06